Cферические фуллерены – форма углерода (С₆₀), которые иногда называют «buckyballs» – в честь американского архитектора по имени Бакминстер Фуллер (R. Buckminster Fuller) – изобретателя геодезического купола сферической формы, могут оказаться полезными при очистке водопроводных труб от засорения –точно так же как лекарства от тромбофлебита предохраняют артерии от сгустков крови.

Инженеры частного Университета Дьюка (Duke University) определили, что сферические фуллерены препятствуют бактериям и другим микроорганизмам накапливаться на мембранах фильтров воды на очистных станциях. Это привело исследователей к предположению о том, что покрытие труб и мембран слоем таких наночастиц может оказаться эффективной стратегией в решении одной из самых насущных проблем и позволит снизить стоимость очистки воды.

Мембрана, обработанная сферическими фуллеренами (Фото: Duke University)

Исследования, по большей части, проводил д-р Со-Рионг Че (So-Ryong Chae), для которого эта тема была основной в его пост-докторской научной программе. По словам ученого, бактерии и микроорганизмы со временем пристают и накапливаются на поверхностях мембран очистных фильтров и вдоль водонапорных труб. Далее, происходит сбор и накопление и других органических элементов и кусков материалов, которые создают некую биологическую пленку, постепенно растущую и утолщающуюся. Этот эффект известен в технике как эффект «обрастания».

Результаты лабораторных экспериментов, которыми руководил д-р Со-Рионг Че, показали, что сферические фуллерены могут предотвратить обрастание и, соответственно, избавить от необходимости частой замены мембран и прочистки труб, что очевидно очень дорого. Результаты работы опубликованы в последнем выпуске журнала Journal of Membrane Sciences (So-Ryong Chae, Shuyi Wang, Zachary D. Hendren, Mark R. Wiesner, Yoshimasa Watanabe, Claudia K. Gunsch. Effects of fullerene nanoparticles on Escherichia coli K12 respiratory activity in aqueous suspension and potential use for membrane biofouling control,–Journal of Membrane Science, Volume 329, Issues 1–2, 5 March 2009, Pages 68–74)

Мембрана без обработки сферичесими фуллеренами. (Фото: Duke University)

Биологическое обрастание рассматривается на практике как самая дорогая статья расходов при обслуживании очистных сооружений. Поскольку мембраны фильтров имеют очень небольшие поры, они могут оказаться закупоренными очень быстро. Даже 50 процентное увеличение интервала времени между заменами мембран даст огромную экономию средств и материалов.

Евгений Биргер